学历教育
计算机科学与技术
作者: 新世纪教育 时间::2020-02-26 浏览:

计算机科学与技术专业

计算机科学与技术(Computer Science and Technology)是国家一级学科,下设信息安全软件工程、计算机软件与理论、计算机系统结构、计算机应用技术、计算机技术等专业。 [1] 

主修大数据技术导论、数据采集与处理实践(Python)、Web/后端开发、统计与数据分析、机器学习、高级数据库系统、数据可视化、云计算技术、人工智能、自然语言处理、媒体大数据案例分析、网络空间安全、计算机网络、数据结构、软件工程、操作系统等课程,以及大数据方向系列实验,并完成程序设计、数据分析、机器学习、数据可视化、大数据综合应用实践、专业实训和毕业设计等多种实践环节。 [1] 

主干课程

公共课程:数学(高等数学、线性代数、概率论与数理统计、离散数学、数值分析)、政治(马克思主义思想概论、毛泽东思想概论与中国特色社会主义思想、思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要)、大学英语、体育。

专业基础课程:电路原理、模拟电子技术、数字逻辑、微机原理、汇编语言、操作系统原理、编译原理、算法与数据结构、面向对象方法、C语言/c++语言等

专业方向课程:计算机数据库原理、Java语言图形学人工智能、多媒体技术、网络安全、人机交互、无线互联网技术、软件开发方法、高性能技术、系统仿真和虚拟现实等。

核心知识领域:离散结构、基本算法、程序设计、数据结构、计算机组成、操作系统、计算机网 络、数据库系统、软件工程等。

核心课程示例(括号内为理论学时+实验或者习题课学时):

示例一:高级语言程序设计(40+48学时)、计算机导论(24+6学时)、集合论与图论(48 时)、汇编语言程序设计(32+8学时)、电路44+16学时)、数理逻辑(32学时)、电子技术基础(32 +20学时)、数字逻辑设计(36+12学时)、数据结构与算法(40+24学时)、近世代数(32学时)、计 算机组成原理(48+60学时)、软件工程(48 +16学时)、形式语言与自动机(32学时)、数理逻辑 32学时)、数据库系统(40+24学时)、操作系统(40+16学时)、计算机网络(36+30学时)、算法 设计与分析(32学时)、计算机体系结构(48学时)。

示例二:计算概论(72学时)、数据结构与算法(72学时)、数字逻辑设计(54学时)、集合论 与图论(54学时)、代数结构与组合数学(54学时)、数理逻辑(54学时)、微机原理(54学时)、计 算机组织与体系结构(54学时)、电路分析原理(72学时)、数字集成电路(72学时)、信号与系统 54学时)、微电子与电路基础(54学时)、电子线路(72学时)、算法设计与设计(72学时)、脑与 认知科学(36学时)、人工智能导论(54学时)、编译技术及实习(54+72学时)、操作系统及实 习(54+72学时)、微机实验(0+72学时)、程序设计实习(0+72学时)、数字逻辑电路实验(O+ 72学时)、数字逻辑设计实验(0+72学时)、电子线路实验(0+72学时)、基础电路实验(0+72 学时)

示例三:电路分析基础(68学时)、数字电路与逻辑设计(60+30学时)、模拟电子技术基础 60+30学时)、信号与系统(68学时)、电路信号与系统实验(15 +15学时)、计算机导论(16 时)、计算机通信与网络(56+20学时)、软件工程(30+16学时)、数据库系统(40 +12学时)、编译 原理(52+16学时)、人工智能(46学时)、操作系统(54+24学时)、程序设计基础(44+32学时)、 数据结构(54+24学时)、离散数学(一)(54学时)、计算机组织与体系结构(76+20学时)、微机 系统(50+20学时)、离散数学(二)(30学时)。 [2] 

培养目标

培养德、智、体等方面全面发展,掌握数学与自然科学基础知识以及计算 机、网络与信息系统相关的基本理论、基本知识、基本技能和基本方法,具有较强的专业能力和良 好的综合素质,能胜任计算机科学研究、计算机系统设计、开发与应用等工作的高级专门人才。 [2] 

培养需求

该专业学生主要学习计算机科学与技术方面的基本理论和基本知识,接受从事研究与应用计算机的基础知识,具有研究和开发计算机硬软件的基本能力。

具备能力

1、具备扎实的数据基础理论和基础知识;

2、具有较强的思维能力、算法设计与分析能力;

3、系统掌握计算机科学与技术专业基本理论、基本知识和操作技能;

4、了解学科的知识结构、典型技术、核心概念和基本工作流程;

5、有较强的计算机系统的认知、分析、设计、编程和应用能力;

6、掌握文献检索、资料查询的基本方法、能够独立获取相关的知识和信息,具有较强的创新意识;

7、熟练掌握一门外语,能够熟读该专业外文书刊。

实践教学

主要实践性教学环节:计算机基础训练、课程设计、硬件部件设计及调试、计算机工程实践、电子工艺实习、生产实习、毕业设计(论文)。

就业分析

前景

第一,短期内社会需求仍然很大,计算机专业毕业生的就业市场前景广阔。从全球IT行业的发展看,经过几年的低迷发展,IT行业已经走出低谷、大有东山再起之势,IT行业在国民经济发展中日益显现出蓬勃生机。从中国情况看,从事计算机软件开发的人才远远低于发达国家。美国从事计算机软件开发的人才达到180多万,印度达到90万,而中国从事计算机软件开发的人才不足40万。这就说明,中国计算机软件人才短缺,这将严重束缚中国IT行业的发展,特别是直接影响到中国经济的发展和社会的进步。与此同时,由于中国经济社会发展的不平衡,导致中国东部与西部之间,城乡之间出现很大的差距,特别是中国经济发展比较落后的地区,急需计算机方面的专业人才。因此,随着中国经济的不断发展,社会在一定时间内对计算机专业人才的需求仍将很大。

第二,随着计算机专业毕业生的增多,就业竞争将更为激烈。有关资料显示,截止2003年,中国普通高校总数为1683所,本科学校679所,其中505所开设有计算机科学与技术专业,是全国专业点数之首;2003年,计算机专业在校学生人数27万,占理工科在校生总数的14.6%,加上信息技术相关专业的在校生达到63万人。也就是说,信息技术和计算机专业的学生数量占全国所有理工科学生总数的1/3。这样势必导致计算机学科专业毕业生的就业竞争将更加激烈。

第三,用人单位对毕业生选择余地增加,导致对毕业生的要求将越来越高。在今后的一段时间内,由于中国经济发展可能会面临不平衡,中国计算机专业毕业生的就业仍将存在结构性的矛盾,最终导致计算机专业毕业生在职业选择时会出现冷热不均的现象。经济发达地区或工资待遇高的地区,仍将成为学生职业的首选,致使毕业生的需求显得相对过剩。用人单位在选择毕业生时有充分的选择余地,致使用人单位对毕业生的要求会越来越高,不仅要求毕业生具有一定的专业素养和综合素质,而且还要具备一定的职业能力,包括核心技能、行业通用技能和职业专门技能。因此,提升计算机专业学生的综合素质、培养职业能力日显突出和必要。

现状

1网络工程方向就业前景良好,学生毕业后可以到国内外大型电信服务商、大型通信设备制造企业进行技术开发工作,也可以到其他企事业单位从事网络工程领域的设计、维护、教育培训等工作。

2软件工程方向 就业前景十分广阔,学生毕业后可以到国内外众多软件企业、国家机关以及各个大、中型企、事业单位的信息技术部门、教育部门等单位从事软件工程领域的技术开发、教学、科研及管理等工作。也可以继续攻读计算机科学与技术类专业研究生和软件工程硕士。

3、通信方向学生毕业后可到信息产业、财政、金融、邮电、交通、国防、大专院校和科研机构从事通信技术和电子技术的科研、教学和工程技术工作。

4网络与信息安全方向宽口径专业,主干学科为信息安全和网络工程。学生毕业后可为政府、国防、军队、电信、电力、金融、铁路等部门的计算机网络系统和信息安全领域进行管理和服务的高级专业工程技术人才。并可继续攻读信息安全、通信、信息处理、计算机软件和其他相关学科的硕士学位。

发展趋势

截至2005年底,全国电子信息产品制造业平均就业人数322.8万人,其中工人约占60%,工程技术人员和管理人员比例较低,远不能满足电子信息产业发展的需要。软件业人才供需矛盾尤为突出。2002年,全国软件产业从业人员59.2万人,其中软件研发人员为15.7万人,占26.52%。而当前电子信息产业发达国家技术人员的平均比例都在30%以上。中国电子信息产业技术人员总量稍显不足。

智能化使计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力,使计算机成为智能计算机。这也是正在研制的新一代计算机要实现的目标。智能化的研究包括模式识别、图像识别、自然语言的生成和理解、博弈、定理自动证明、自动程序设计、专家系统、学习系统和智能机器人等,已研制出多种具有人的部分智能的机器人。

网络化是计算机发展的又一个重要趋势。从单机走向联网是计算机应用发展的必然结果。所谓计算机网络化,是指用现代通信技术和计算机技术把分布在不同地点的计算机互联起来,组成一个规模大、功能强、可以互相通信的网络结构。网络化的目的是使网络中的软件、硬件和数据等资源能被网络上的用户共享。大到世界范围的通信网,小到实验室内部的局域网已经很普及,因特网(Internet)已经连接包括我国在内的150多个国家和地区。由于计算机网络实现了多种资源的共享和处理,提高了资源的使用效率,因而深受广大用户的欢迎,得到了越来越广泛的应用。

多媒体计算机是当前计算机领域中最引人注目的高新技术之一。多媒体计算机就是利用计算机技术、通信技术和大众传播技术,来综合处理多种媒体信息的计算机。这些信息包括文本、视频图像、图形、声音、文字等。多媒体技术使多种信息建立了有机联系,并集成为一个具有人机交互性的系统。多媒体计算机将真正改善人机界面,使计算机朝着人类接受和处理信息的最自然的方式发展。

、未来计算机

1量子计算机

量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理的量子物理设备,当某个设备是由量子元件组装,处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法时,它就是量子计算机。

2神经网络计算机

人脑总体运行速度相当于每秒1000万亿次的电脑功能,可把生物大脑神经网络看做一个大规模并行处理的、紧密耦合的、能自行重组的计算网络。从大脑工作的模型中抽取计算机设计模型,用许多处理机模仿人脑的神经元机构,将信息存储在神经元之间的联络中,并采用大量的并行分布式网络就构成了神经网络计算机。

3化学计算机&生物计算机

在运行机理上,化学计算机以化学制品中的微观碳分子作信息载体,来实现信息的传输与存储。DNA分子在酶的作用下可以从某基因代码通过生物化学反应转变为另一种基因代码,转变前的基因代码可以作为输入数据,反应后的基因代码可以作为运算结果,利用这一过程可以制成新型的生物计算机。生物计算机最大的优点是生物芯片的蛋白质具有生物活性,能够跟人体的组织结合在一起,特别是可以和人的大脑和神经系统有机的连接,使人机接口自然吻合,免除了繁琐的人机对话,这样,生物计算机就可以听人指挥,成为人脑的外延或扩充部分,还能够从人体的细胞中吸收营养来补充能量,不要任何外界的能源,由于生物计算机的蛋白质分子具有自我组合的能力,从而使生物计算机具有自调节能力、自修复能力和自再生能力,更易于模拟人类大脑的功能。现今科学家已研制出了许多生物计算机的主要部件生物芯片。

4光计算机

光计算机是用光子代替半导体芯片中的电子,以光互连来代替导线制成数字计算机。与电的特性相比光具有无法比拟的各种优点:光计算机是导计算机,光在光介质中以许多个波长不同或波长相同而振动方向不同的光波传输,不存在寄生电阻、电容、电感和电子相互作用问题,光器件具有无电位差的特点,因此光计算机的信息在传输中畸变或失真小,可在同一条狭窄的通道中传输数量大得难以置信的数据。

需求分析

1、全国计算机应用专业人才的需求每年将增加100万人左右 按照人事部的有关统计,中国今后几年内急需人才主要有以下8大类:以电子技术、生物工程、航天技术、海洋利用、新能源新材料为代表的高新技术人才;信息技术人才;机电一体化专业技术人才;农业科技人才;环境保护技术人才;生物工程研究与开发人才;国际贸易人才;律师人才。教育部、信息产业部、国防科工委、交通部、卫生部曾联合调查的专业领域人才需求状况表明,随着中国软件业规模不断扩大,软件人才结构性矛盾日益显得突出,人才结构呈两头小、中间大的橄榄型,不仅缺乏高层次的系统分析员、项目总设计师,也缺少大量从事基础性开发的人员。按照合理的人才结构比例进行测算,到2005年,中国需要软件高级人才6万人、中级人才28万人、初级人才46万人,再加上企业、社区、机关、学校等领域,初步测算,全国计算机应用专业人才的需求每年将增加100万人左右。

2、数控人才需求增加 蓝领层数控技术人才是指承担数控机床具体操作的技术工人,在企业数控技术岗位中占70.2%,是需求量最大的数控技术工人;而承担数控编程的工艺人员和数控机床维护、维修人员在企业数控技术岗位中占25%,其中数控编程技术工艺人员占12.6%,数控机床维护维修人员占12.4%,随着企业进口大量的设备,数控人才需求将明显增加。

3、软件人才看好 教育部门的统计资料和各地的人才招聘会都传出这样的信息计算机、微电子、通讯等电子信息专业人才需求巨大,毕业生供不应求。从总体上看,电子信息类毕业生的就业行情十分看好,10年内将持续走俏。网络人才逐渐吃香,其中最走俏的是下列3类人才:软件工程师、游戏设计师、网络安全师。

4、电信业人才需求持续增长 电信企业对于通信技术人才的需求,尤其是对通信工程、计算机科学与技术、信息工程、电子信息工程等专业毕业生的需求持续增长。随着电信市场的竞争由国内竞争向国际竞争发展并日趋激烈,对人才层次的要求也不断升级,即由本科、专科生向硕士生和博士生发展。市场营销人才也是电信业的需求亮点。随着电信市场由过去的卖方市场转变为买方市场,电信企业开始大举充实营销队伍,既懂技术又懂市场营销的人才将会十分抢手。

从业要求

(即计算机科学与技术类专业大学生应该储备的知识)

1、网络工程方向专业培养的人才具有扎实的网络工程专业基础、较好的综合素质;能系统地掌握计算机网络和通信网络技术领域的基本理论、基本知识;能掌握各类网络系统的组网、规划、设计、评价的理论、方法与技术;获得计算机网络设计、开发及应用方面良好的工程实践训练,特别是获得大型网络工程开发的初步训练。

2、软件产业作为信息产业的核心,是国民经济信息化的基础,它已经涉足工业、农业、商业、金融、科教卫生、国防和百姓生活等各个领域。该专业方向就是学习如何采用先进的工程化方法进行软件开发和软件生产。

3、计算机软件主流开发技术、软件工程、软件项目过程管理等基本知识与技能,熟练掌握先进的软件开发工具、环境和软件工程管理方法,培养学生系统的软件设计与项目实施能力,胜任软件开发、管理和维护等相关工作的专业性软件工程高级应用型人才。

4、信息工程通信方向是一个以通信技术、电子技术和计算机技术为基础,以现代通信系统的基本理论和技术及信号与信息的获取、传输、存储、处理为学习和研究对象。要求学生系统地学习通信系统和信息科学的基本理论和基本知识。使学生受到严格的科学试验训练和科学研究初步训练,具有从事通信工程和电子工程的综合设计、开发、集成应用及维护等能力的高级应用型技术人才。主要的研究领域包括:现代通信系统与程控交换、计算机网络与移动通信、信号与信息处理新方法、数字图像处理及压缩技术、单片机原理及应用、DSP原理及应用和通信领域新技术新业务的研发等。

5、信息工程网络与信息安全方向是以信息安全技术和网络技术为基础,以信息安全和网络协议、网络产品的研究、开发、运行、管理和维护为学习和研究对象,掌握网络中实现信息安全的相关技术。要求学生系统地学习信息科学和通信系统的基本理论和基本知识,使学生受到严格的科学试验训练和科学研究初步训练,具有从事信息安全和网络工程综合设计、开发、维护及应用等基本能力的高级应用型技术人才。

发展方向

计算机科学与技术类业毕业生的职业发展路线基本上有三条路线:

第一类路线,纯技术路线;信息产业是朝阳产业,对人才提出了更高的要求,因为这个行业的特点是技术更新快,这就要求从业人员不断补充新知识,同时对从业人员的学习能力的要求也非常高;

第二类路线,由技术转型为管理,这种转型尤为常见于计算机行业,比方说编写程序,是一项脑力劳动强度非常大的工作,随着年龄的增长,很多从事这个行业的专业人才往往会感到力不从心,因而由技术人才转型到管理类人才不失为一个很好的选择。

第三条路线,报考公务员或者事业单位。由于各行各业都需要利用计算机来工作,或者完成信息化建设等工作,所以公务员岗位和事业单位中除开特别针对信息化行业的单位设置较多岗位外,一般很多单位设置了一定的岗位来满足本单位对计算机技术专业的要求。